草甘膦农药废水处理工程改造设计及运行_胡大锵

58给水排水Vol.34No.102008·工业给排水·草甘膦农药废水处理工程改造设计及运行胡大锵1司知侠2(1杭州金源环保工程有限公司,杭州310012;2杭州市振兴建筑设计有限公司,杭州310007)摘要草甘膦生产废水污染物浓度高,其甲醇、三乙胺、亚磷酸、二甲酯、氯甲烷等组分对微生物具有较强的抑制作用。针对有机磷浓度高、难降解的特点,先进入以催化氧化为主体的预处理系统;而经化学除膦后的甲醇废水和经预处理后的出水,则分别进入原有UASB和3000m3/d的生化处理设施,并将其改造为生物-化学除膦系统。竣工验收监测结果表明:出水CODCr、TP分别为59mg/L和4.1mg/L,满足排放要求。关键词草甘膦废水预处理UASB接触氧化1工程概况浙江某大型化工企业,主要生产草甘膦农药。草甘膦主要采用甘氨酸生产工艺路线,即以甲醇为反应溶剂,在催化剂三乙胺的催化作用下,甘氨酸与聚甲醛反应,生成物再与亚磷酸二甲酯反应后,加盐酸水解生成草甘膦。草甘膦生产过程中排出的废水,具有有机物和有机磷浓度高、含盐量高、可生化性差等特点,废水主要由甲醇、甲缩醛、三乙胺、亚磷酸、盐酸、亚磷酸二甲酯、单甲酯、氯甲烷等组成。其中水洗废水的CODCr可高达10000mg/L以上,母液浓缩废水TP可高达350mg/L以上(其中绝大部分为有机磷),系处理难度较大的化工废水之一。该企业原有一套规模3000m3/d的生化处理设施,以厌氧—兼氧—好氧为主体工艺,处理甲醇废水、水环真空泵废水,以及难降解的含氯甲烷废水、二甲酯废水。但实际处理水量不足(包括冷却水),而出水TP仍高达50mg/L以上,超标严重,经常受氯甲烷、二甲酯微生物抑制物质的冲击,甚至出现微生物大量死亡现象。随着该企业新厂的扩建,难降解物质及CODCr、TP浓度进一步增高,原生化处理设施不能满足生产发展及环境保护的需要,迫使企业不得不对其进行改扩建。改建部分系指对原生化处理设施工艺流程的改造,其目标是实现CODCr、TP的达标排放;扩建部分系指针对老厂的难降解废水和新厂的母液浓缩废水、水洗废水、三化废水等的预处理设施,其目标是改善废水水质、转化有机磷并去除大部分总磷,降解部分CODCr,使预处理后出水CODCr≤500mg/L、TP≤20mg/L。但改造工程试运行结果表明,预处理出水CODCr及TP仍分别高达800mg/L及50mg/L以上,远未达到原设计控制指标,增加了原生化处理设施的负荷。因此,在确定原设施的改造工艺路线时,应重点考虑预处理系统未达标而带来的不利影响。改造后设计水量及水质,应符合老厂和新厂的排水量及污染物量的总和。最终出水水质应达到当地环保部门的要求:CODCr≤100mg/L、TP≤5mg/L,其他项目执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。经物料平衡计算和实际监测,改造工程废水水质、水量及主要组分见表1。表1改造工程设计水量、水质及主要组分项目水量/m3/dpHCODCr/mg/LTP/mg/L主要组分二甲酯废水3004130020甲醇、亚磷酸、氯甲烷等水洗废水20041000030氯甲烷等三化废水100480040浓缩废水90010900350甲醇、草甘膦、三乙胺、亚磷酸等甲醇废水6505～104500120甲醇、甲缩醛、亚磷酸等有机硅废水10245004真空泵废水8405～1010005盐酸、甲醇、三乙胺等设计出水30006～91005DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2008.10.006给水排水Vol.34No.102008592工程改扩建2.1预处理扩建工程预处理扩建工程工艺流程见图1,其工艺特点为:①将难降解类废水、高有机磷废水改导入预处理系统,是确保改造工程稳定达标的基本条件。而针对不同性质的废水,采取分流分治的原则,是实现预处理目标的有效措施。②浓缩废水TP高达350mg/L,系预处理除膦的重点,进行了单独的催化氧化;三化废水虽然含有机磷相对较低,但有强烈的抑制作用,先进行强氧化,同时可实现有机磷的转化;水洗废水中含大量的氯甲烷,预处理的目的主要在于去除对微生物具有抑制作用的氯甲烷,同时也大幅度去除难降解的CODCr。③经化学氧化、催化氧化和生物氧化后,有机磷得到了一定的转化和去除,但曝气池2出水中TP及CODCr浓度仍然较高,故流程末端设置了二次催化氧化,以保证预处理工艺的处理效果。图1预处理扩建工程工艺流程预处理扩建工程设计控制指标见表2。2.2生化处理改造工程改造前处理工艺流程见图2。图2改造前工艺流程生化处理改造工程工艺流程见图3。其工艺特点为:①原处理设施以去除CODCr为主要目标,而改造工程以除膦、CODCr为主要目标。②将原中和调节池改造为单一功能的调节池;而将原UASB后的沉淀池取消,改为前置的化学除膦反应池1